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È un processo più conveniente del precedente, anche se l'idrossido di sodio che si ottiene è diluito.Inoltre ha un elevato contenuto residuo di cloruro di sodio, che costringe ad un costoso trattamento per la separazione via evaporativa.Il composto più comune del cloro, il cloruro di sodio è conosciuto dall'antichità, gli archeologi hanno scoperto che il sale veniva usato già prima del 3000 a. Fu battezzato cloro come elemento chimico nel 1810 da Humphry Davy, che lo riconobbe finalmente come tale.In precedenza era chiamato anche "spirito di sale".Insieme al cloro, il processo genera anche idrogeno e idrossido di sodio, secondo l'equazione chimica dette anche salamoie.A livello industriale l'elettrolisi viene condotta principalmente secondo tre processi.Sotto forma di composti come tetracloruro di carbonio, tricloroetilene, soluzione acquosa satura di cloruro di gallio) è usato per lo studio dei "neutrini elettronici solari".Si è visto infatti che l'atomo di cloro, colpito da un neutrino si trasforma in argon (gas) ed emette un elettrone.

La chimica organica sfrutta estesamente questo elemento come ossidante e per sostituire atomi di idrogeno nelle molecole, come nella produzione della gomma sintetica; il cloro infatti conferisce spesso molte proprietà utili ai composti organici con cui viene combinato.Si usa inoltre nella fabbricazione di molti oggetti di uso quotidiano, come carta, antisettici, tinture, alimenti, insetticidi, vernici, prodotti petroliferi, plastica, medicinali, tessuti, solventi.Si usa come battericida (acido ipocloroso HCl O, ipoclorito di sodio Na Cl O, clorito di sodio Na Cl O) nell'acqua potabile e nelle piscine.Tra i leader mondiali nella costruzione di celle a membrana vi è l'italiana De Nora S.p. In Italia un impianto funzionante con questa tecnologia è lo stabilimento Syndial di Assemini (Cagliari).Il cloro è un importante agente chimico utilizzato nella depurazione dell'acqua, nei disinfettanti, come sbiancante; è stato fra le prime armi chimiche impiegate su vasta scala, in forma gassosa.

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